CAS的核心是原子性（CAS 是一种无锁化的原子操作）。

CAS是指令（CPU硬件层面的），所以不存在线程上下文切换

CAS的流程

CAS是怎么实现原子性的？

通过Unsafe类提供的本地方法实现的，但Unsafe很多方法是由c++去实现的，最底层是调用CPU硬件的原子性指令 cmpxchg 去实现的（compare and exchange）。

CAS的实现原理？

原理是CAS里包含3个关键参数：

1. 期望的旧值

2. 将要更新的新值

3. 要更新变量在对象内存中的偏移量地址

通过比较指定内存地址的当前值是否与期望的旧值是否相同，如果相同，则交换为新值，否则自旋重新执行。

原子操作正确场景：

1. 读取内存位置 V 的当前值 A。
2. 比较当前值 A 是否等于预期值 E。
3. 如果相等，则交换为新值 U。

非原子操作的灾难场景：

1. 线程1读取当前值 A。
2. 在线程1比较之前，线程2也读取了当前值 A。
3. 线程2将值从 A 成功更新为 B。
4. 线程1此时执行比较，发现当前值 仍然是 A（它读到的旧值），于是它也执行了更新操作。
5. 结果：线程2的更新被意外覆盖了！这完全违背了 CAS “只有在我之后没人修改过，我才能修改” 的设计初衷。

案例说明：

CAS在数据库中的应用就是乐观锁。

在数据表里，添加一个版本号字段，每次更新数据时，版本号字段值都会改变。

每次在做更新操作时，遍不需要去加锁，只需要进行版本号比对即可，版本号匹配则成功更新，不匹配则更新失败，需要重试。

CAS存在ABA问题

库存原本是5，现在并发线程1要将其从5改为改为4（但是在准备修改为4时阻塞了），并发线程2要将其从5改为6，并发线程3将其从6改为5。等并发线程3执行完后，并发线程1介绍阻塞，将库存改为了4。

库存变化过程 5 --> 6 --> 5 --> 4

对业务没有影响（CAS的目的达到了，进行比对时，库存值确实没有变化。如果只关心结果是没问题的）

关心过程的案例，一个账户男女主同时在用，账户余额1万，男女主同时查询金额1万，女主取走1万消费，诈骗团伙转入1万，男主操作取款1万，ATM判断金额够，取款成功。

男主取款的1万是诈骗团伙转入的1万，而不是原来的1万。虽然最终余额都是1万，但资金来源已经发生了变化，这就是ABA问题的具体体现。

解决方案：

1. 添加版本号：在比较时不仅比较值，还比较版本号，确保操作的连续性。

2. 使用AtomicStampedReference原子类：

   • 它维护了一个对象引用和一个整数标记（版本号）
   • 每次更新时，都会同时更新引用值和版本号
   • 比较时需要同时匹配引用值和版本号

3. 代码示例：

   // 创建AtomicStampedReference，初始值为100，版本号为0
   AtomicStampedReference<Integer> atomicStampedRef = new AtomicStampedReference<>(100, 0);
   
   // 获取当前值和版本号
   int currentValue = atomicStampedRef.getReference();
   int currentStamp = atomicStampedRef.getStamp();
   
   // 尝试更新值为101，版本号加1
   // 只有当当前值为100且版本号为0时才会更新成功
   boolean success = atomicStampedRef.compareAndSet(
       currentValue,  // 期望值
       101,          // 新值
       currentStamp, // 期望版本号
       currentStamp + 1 // 新版本号
   );

4. 在银行账户案例中的应用：

   • 每次账户余额变动时，版本号都递增
   • 男主取款时，不仅检查余额是否为1万，还要检查版本号是否与查询时一致
   • 这样就能防止ABA问题，确保操作的原子性和正确性